Введение
Глава 1. Особенности развития специальной металлургии в области литейных жаропрочных никелевых сплавов и модельных композиций 17
1.1. Разработка литейных жаропрочных никелевых сплавов и модельных композиций для литья турбинных лопаток по выплавляемым моделям 17
1.2. Литейные поли- и монокристаллические жаропрочные никелевые сплавы и тенденции их легирования 27
1.3. Выводы по Главе 1 60
Глава 2. Методики проведения исследований и испытаний 62
2.1. Методики изготовления исходных сплавов и образцов для проведения исследований 62
2.2. Методики проведения структурных исследований 63
2.3. Методики испытаний для определения механических свойств 69
Глава 3. Компьютерное конструирование литейных жаропрочных никелевых сплавов нового поколения с пониженной плотностью 72
3.1. Метод компьютерного конструирования 72
3.2. Применение компьютерных экспериментов при поиске и установлении концентрационной области легирования фазово-стабильного поликристаллического жаропрочного сплава 76
3.3. Применение компьютерных экспериментов при поиске и установлении концентрационной области легирования фазово-стабильного монокристаллического жаропрочного сплава 79
3.4. Применение компьютерных экспериментов при поиске и установлении концентрационной области легирования фазово-стабильного монокристаллического интерметаллидного (на основе - фазы) жаропрочного сплава 82
3.5. Выводы по Главе 3 85
Глава 4. Разработка нового литейного поликристаллического жаропрочного никелевого сплава пониженной плотности 87
4.1. Экспериментальное исследование состава и структуры сконструированного поликристаллического жаропрочного сплава 89
4.2. Структурные превращения в сплавах с поликристаллической структурой при различных режимах термообработки. Разработка режимов термической и газостатической обработки 98
4.3 Механические свойства при растяжении, длительная статическая и циклическая прочность поликристаллического жаропрочного никелевого сплава нового поколения 103
4.4. Эволюция микроструктуры сплава ВЖЛ21 при длительных механических испытаниях 110
4.5. Выводы по Главе 4 118
Глава 5. Выбор системы легирования и разработка нового монокристаллического жаропрочного никелевого сплава пониженной плотности 122
5.1. Анализ проблем создания монокристаллических жаропрочных никелевых сплавов с пониженной плотностью 122
5.2 Экспериментальное исследование состава и структуры сконструированного монокристаллического жаропрочного сплава 126
5.3. Структурные превращения в сплаве ВЖМ7 с монокристаллической структурой при различных режимах термообработки. Разработка режимов термической и газостатической обработки 132
5.4. Исследование физико-механические свойств монокристаллов из нового жаропрочного никелевого сплава пониженной плотности ВЖМ7 140
5.5. Эволюция микроструктуры сплава ВЖМ7 при длительных механических испытаниях 152
5.6. Выводы по Главе 5 156
Глава 6. Разработка нового монокристаллического интерметаллидного (на основе -фазы) жаропрочного сплава 160
6.1. Анализ проблем создания интерметаллидных жаропрочных сплавов на основе никеля 160
6.2 Экспериментальное исследование составов и структуры сконструированного монокристаллического жаропрочного интерметаллидного сплава 163
6.3. Особенности фазового состава и микроструктуры монокристаллов сплава ВИН3 с кристаллографической ориентацией 001 в литом и термически обработанном состояниях 175
6.4. Механические свойства при растяжении, длительная статическая и циклическая прочность монокристаллов с кристаллографической ориентацией 001 нового монокристаллического интерметаллидного (на основе -фазы) жаропрочного сплава ВИН3 184
6.5. Особенности фазового состава и микроструктуры монокристаллических образцов сплава ВИН3 с кристаллографической ориентацией 001 после длительных механических испытаний 192
6.6. Отработка технологических режимов литья сопловых лопаток из сплава ВИН3 197
6.7. Выводы по Главе 6 202
Глава 7. Разработка модельных композиций нового поколения на основе синтетических восков с повышенной геометрической стабильностью и ремонтных восковых составов 204
7.1. Анализ проблем создания и классификация модельных композиций для литья турбинных сопловых и рабочих лопаток по выплавляемым моделям 204
7.2. Исследование влияния различных видов наполнителей на свойства и стабильность модельных композиций 205
7.3. Влияние содержания наполнителя на свойства модельных композиций, выбор оптимальных составов 217
7.4. Влияние технологических параметров изготовления моделей на свойства и стабильность модельных композиций, выбор оптимальных технологических параметров 223
7.5. Разработка составов модельных композиций нового поколения для изготовления выплавляемых моделей лопаток и других деталей газотурбинных двигателей сложной конфигурации из жаропрочных сплавов 228
7.6. Выводы по Главе 7 235
Глава 8. Практическая реализация результатов работы 237
8.1. Внедрение нового жаропрочного сплава пониженной плотности ВЖЛ21 и технологии литья из него поликристаллических рабочих лопаток вертолетных газотурбинных двигателей 237
8.2. Внедрение нового жаропрочного сплава пониженной плотности ВЖМ7 и технологии литья из него монокристаллических рабочих лопаток вертолетных газотурбинных двигателей 254
8.3. Внедрение нового интерметаллидного сплава ВИН3 и технологий литья из него монокристаллических сопловых лопаток вертолетных газотурбинных двигателей 263
8.4. Внедрение нового поколения модельных композиций на основе синтетических восков 273
8.5. Выводы по Главе 8 278
Общие выводы по работе 280
Список литературы 284
